网络编程套接字2

🕗 发布于 2024-11-19 14:46 网络

之前我们已经介绍了UDP套接字流程，接下来我们介绍TCP流套接字编程，TCP的一个核心特点，面向字节流，读写数据的基本单位就是字节。

1.API介绍

1.1ServerSocket:是创建TCP服务器Socket的API（专门给服务器用）；

方法：

（服务器启动需要先绑定端口号）

TCP是“有连接”，这里的accept是联通连接的关键操作。

2.Socket

Socket是客户端Socket,或服务端中接收到客⼾端建⽴连接（accept⽅法）的请求后，返回的服务端Socket（服务器和客户端都可以用）。

方法：

这两个参数是服务器的IP和服务器的端口。

代码实例：

TcpEchoServer

public class TcpEchoServer {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    // 这里和 UDP 服务器类似, 也是在构造对象的时候, 绑定端口号.
    public TcpEchoServer(int port) throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("启动服务器");

        // 这种情况一般不会使用 fixedThreadPool, 意味着同时处理的客户端连接数目就固定了.
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

        while (true) {
            // tcp 来说, 需要先处理客户端发来的连接.
            // 通过读写 clientSocket, 和客户端进行通信.
            // 如果没有客户端发起连接, 此时 accept 就会阻塞.

            // 主线程负责进行 accept, 每次 accept 到一个客户端, 就创建一个线程, 由新线程负责处理客户端的请求.
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();

            // 使用多线程的方式来调整
//            Thread t = new Thread(() -> {
//                processConnection(clientSocket);
//            });
//            t.start();

            // 使用线程池来调整
            executorService.submit(() -> {
                processConnection(clientSocket);
            });
        }
    }

    // 处理一个客户端的连接.
    // 可能要涉及到多个客户端的请求和响应.
    private void processConnection(Socket clientSocket) {
        System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线!\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());
        try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
             OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()) {
            // 针对 InputStream 套了一层
            Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
            // 针对 OutputStream 套了一层
            PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream);
            // 分成三个步骤
            while (true) {
                // 1. 读取请求并解析. 可以直接 read, 也可以借助 Scanner 来辅助完成.
                if (!scanner.hasNext()) {
                    // 连接断开了
                    System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线!\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());
                    break;
                }
                String request = scanner.next();
                // 2. 根据请求计算响应
                String response = process(request);
                // 3. 返回响应到客户端
                // outputStream.write(response.getBytes());
                writer.println(response);
                writer.flush();

                // 打印日志
                System.out.printf("[%s:%d] req: %s, resp: %s\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort(),
                        request, response);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                clientSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    private String process(String request) {
        return request;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TcpEchoServer server = new TcpEchoServer(9090);
        server.start();
    }
}

服务器引⼊多线程, 如果只是单个线程,⽆法同时响应多个客⼾端,此处给每个客⼾端都分配⼀个线程.

// 启动服务器 
public void start() throws IOException {
 System.out.println("服务器启动!");
 while (true) {
 Socket clientSocket = serverSocket.accept();
 Thread t = new Thread(() -> {
 processConnection(clientSocket);
 });
 t.start();
 }
}

服务器引⼊线程池为了避免频繁创建销毁线程,也可以引⼊线程池.

// 启动服务器 
public void start() throws IOException {
 System.out.println("服务器启动!");
 ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
 while (true) {
 Socket clientSocket = serverSocket.accept();
 // 使⽤线程池, 来解决上述问题 
 service.submit(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 processConnection(clientSocket);
 }
 });
 }
}

TCPEchoClient

public class TcpEchoClient {
    private Socket socket = null;

    public TcpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws IOException {
        // 直接把字符串的 IP 地址, 设置进来.
        // 127.0.0.1 这种字符串
        socket = new Socket(serverIp, serverPort);
    }

    public void start() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();
             OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
            // 为了使用方便, 套壳操作
            Scanner scannerNet = new Scanner(inputStream);
            PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream);

            // 从控制台读取请求, 发送给服务器.
            while (true) {
                // 1. 从控制台读取用户输入
                String request = scanner.next();
                // 2. 发送给服务器
                writer.println(request);
                //    加上刷新缓冲区操作, 才是真正发送数据
                writer.flush();
                // 3. 读取服务器返回的响应.
                String response = scannerNet.next();
                // 4. 打印到控制台
                System.out.println(response);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TcpEchoClient client = new TcpEchoClient("127.0.0.1", 9090);
        client.start();
    }
}

1. 创建socket对象就会在底层和对端建立TCP连接，及记录了对端的信息（服务器的IP和端口），不需要自己在创建变量保存了，直接TCP内部就保存了。

这两个socket对象不是同一个对象（它们在不同的进程中，甚至在不同的主机上）。

3.行为是自动加上\n

这个操作只是把数据放到“发送缓冲区”中，还没有真正写入到网卡中；如果这里使用print，则数据发过去，服务器收到了，但没有真正处理。

暗含一个约定，一个请求/响应，使用\n作为结束标记，对端读的时候，也是读到\n就结束（认为读到一个完整的请求）。

4.flush方法来“冲刷缓冲区”，才算真正的发送数据。

判断收到的数据中是否包含“空白符”，遇到空白符（比如换行、回车、空格、制表符、翻页符...），认为一个“完整的next”，遇到之前都会堵塞。

在这里clientSocket的生命周期是伴随一次连接的，每个客户端连接，都会创建一个新的；每个客户端断开连接，这个对象也就可以不要了，这时就需要加一个close（），防止文件的泄露。

TCP发送数据时，需要先建⽴连接，什么时候关闭连接就决定是短连接还是⻓连接：

短连接：每次接收到数据并返回响应后，都关闭连接，即是短连接。也就是说，短连接只能⼀次收发数据。
⻓连接：不关闭连接，⼀直保持连接状态，双⽅不停的收发数据，即是⻓连接。也就是说，⻓连接可以多次收发数据。

对⽐以上⻓短连接，两者区别如下：

建⽴连接、关闭连接的耗时：短连接每次请求、响应都需要建⽴连接，关闭连接；⽽⻓连接只需要第⼀次建⽴连接，之后的请求、响应都可以直接传输。相对来说建⽴连接，关闭连接也是要耗时的，⻓连接效率更⾼。
主动发送请求不同：短连接⼀般是客⼾端主动向服务端发送请求；⽽⻓连接可以是客⼾端主动发送请求，也可以是服务端主动发。
两者的使⽤场景有不同：短连接适⽤于客⼾端请求频率不⾼的场景，如浏览⽹⻚等。⻓连接适⽤于客⼾端与服务端通信频繁的场景，如聊天室，实时游戏等。

原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80501383/article/details/143765944

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！

上一篇：LinuxC/C++学习路线
下一篇：网络安全与CTF在线学习资源网站

【MySQL实战45讲笔记】基础篇——事务隔离
简单来说，**事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败**。在 MySQL 中，事务支持是在**引擎层**实现的。但并不是所有的存储引擎都支持事务，比如MySQL 原生的 MyISAM
阅读更多2024-11-23
MySQL之索引与事务
介绍了MySQL索引的分类，索引的底层数据结构，聚簇索引与非聚簇索引，非聚簇索引导致的回表，索引失效的场景。介绍了事务的特性，事务的隔离级别。
阅读更多2024-11-23
15天大厂真题带刷day1
小美对偶数因子很感兴趣，她将进行 𝑇T 次询问，每次都会给出一个正整数 𝑥x，请你告诉她 𝑥x 是否存在至少一个偶数因子。在一行上输入一个整数 𝑥 (1≤𝑥≤109)x (1≤x≤109) 代表小美询
阅读更多2024-11-23
Fakelocation Server服务器/专业版 Windows11
任务一打开 PowerShell（以管理员身份）命令安装 Chocolatey。任务三打开Fakelocation开源文件 | 查看IP地址。任务四写入Hosts地址文件。任务二可能遇到的错误
阅读更多2024-11-23
Elasticsearch客户端在和集群连接时，如何选择特定的节点执行请求的？
Elasticsearch客户端在和集群连接时，如何选择特定的节点执行请求的？
阅读更多2024-11-23
muduo库的使用
muduo库的使用及其基本原理
阅读更多2024-11-23
Node基本使用
Node基本使用
阅读更多2024-11-23
11 —— 打包模式的应用
需求：在开发模式下想让webpack使用style-loader进行css样式的处理；让它把css代码内嵌在js中；在生产模式下提取css代码。mini-css-extract-plugin插件：提取
阅读更多2024-11-23
04_HDMI20协议解析_General_Control
当通过HDMI传输音频信号时，General_Control是必须要传输的数据包之一, 如果没有，可能会有部分显示器有兼容性问题；General_Control 可以打开或者关闭静音功能；
阅读更多2024-11-23
本地安装YAPI
项目中用到很多的RESTAPI，光靠人工管理或者普通文档肯定是不行的，翻了很多的RESTAPI管理工具，还是选择了YAPI，原因有2，一个是接口位于内网，外网网站上管理测试不到内网接口，另外一个是使用
阅读更多2024-11-23

网络编程套接字2

相关文章